EP3657472B1 - Systeme und verfahren zur erstellung und verwendung eines kontextmodells, das für die vorhersage von flugzeugwarnbedingungen und die analyse der leistung von flugzeugen anwendbar ist - Google Patents

Systeme und verfahren zur erstellung und verwendung eines kontextmodells, das für die vorhersage von flugzeugwarnbedingungen und die analyse der leistung von flugzeugen anwendbar ist

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EP3657472B1 EP19211659.8A EP19211659A EP3657472B1 EP 3657472 B1 EP3657472 B1 EP 3657472B1 EP 19211659 A EP19211659 A EP 19211659A EP 3657472 B1 EP3657472 B1 EP 3657472B1
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Claims (17)

  1. Verfahren (1500) zum Erstellen und Verwenden eines Künstliche-Intelligenz-(Kl-)Modells, um eine zurückliegende Landungsleistung für ein oder mehrere Flugzeuge zu analysieren, durch ein zentrales Computersystem, das mindestens einen Prozessor und ein Systemspeicherelement umfasst, das Verfahren umfassend:
    Erstellen (1502), durch den mindestens einen Prozessor, des KI-Modells auf Basis eines aggregierten Satzes von Landungsleistungsdaten, umfassend historische Landungsleistungsdatenparameter für eine Vielzahl von abgeschlossenen Flugzeuglandungen;
    Empfangen (1504), über eine Benutzerschnittstelle, die kommunikativ mit dem mindestens einen Prozessor gekoppelt ist, einer Benutzereingabe, die eine von der Vielzahl von abgeschlossenen Flugzeuglandungen entsprechend einem Untersatz von dem aggregierten Satz von Landungsleistungsdaten auswählt;
    Verwenden (1506), durch den mindestens einen Prozessor, des KI-Modells, um eine Bewertung der einen von der Vielzahl von abgeschlossenen Flugzeuglandungen und des Untersatzes durchzuführen;
    Identifizieren (1508), durch den mindestens einen Prozessor, einer oder mehrerer wahrscheinlichen Ursachen für ein Flugzeugleistungsereignis, das während der einen der Vielzahl von abgeschlossenen Flugzeuglandungen auftritt, auf Basis der Bewertung; und
    Darstellen (1510) von graphischen Elementen, die das Flugzeugleistungsereignis wiedergeben, der einen oder der mehreren wahrscheinlichen Ursachen und der einen von der Vielzahl von abgeschlossenen Flugzeuglandungen, über eine Anzeigevorrichtung, die kommunikativ mit dem mindestens einen Prozessor gekoppelt ist.
  2. Verfahren (1500) nach Anspruch 1, wobei:
    das Erstellen (1100) des Kl-Modells ferner Folgendes umfasst:
    Erhalten (1102) eines Maschinenlernen-Frameworks, wobei das Maschinenlernen-Framework mindestens eines von einem künstlichen neuronalen Netzwerk (ANN) oder von Maschinenlernen-Algorithmen umfasst; und Trainieren (1104) des Maschinenlernen-Frameworks unter Verwendung des aggregierten Satzes von Landungsleistungsdaten, um das KI-Modell zu erzeugen.
  3. Verfahren (1500) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner umfassend dynamisches Aktualisieren (1200) und Verwenden des Kl-Modells, durch:
    Erhalten (1202), durch den mindestens einen Prozessor, eines neuen Satzes von Kontextdaten, umfassend mindestens eines von einem Flugdaten-Exportdatei-Upload und einem Satz von während des Fluges erhaltenen Echtzeitflugdaten;
    Integrieren (1204) des neuen Satzes von Kontextdaten in den aggregierten Satz von Landungsleistungsdaten, um einen aktualisierten Satz von aggregierten Kontextdaten zu erzeugen;
    Aktualisieren (1206) des Kl-Modells unter Verwendung des aktualisierten Satzes von aggregierten Kontextdaten, um ein aktualisiertes KI-Modell zu erstellen; und
    Anwenden (1208) des aktualisierten Kl-Modells auf den Satz von Flugdaten, um eine statistische Analyse durchzuführen.
  4. Verfahren (1500) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend:
    Empfangen einer Benutzereingabe, die einen oder mehrere Flughäfen und Rollbahnen identifiziert, um eine statistische Analyse durchzuführen;
    Identifizieren eines Untersatzes von Flugdaten, der auf den einen oder die mehreren Flughäfen und Rollbahnen anwendbar ist;
    Anwenden des KI-Modells auf den Untersatz der Flugdaten; und
    Erzeugen eines Satzes von Ergebnissen auf Basis der statistischen Analyse des Untersatzes der Flugdaten.
  5. Verfahren (1500) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend:
    Erhalten eines Satzes von aggregierten Kontextdaten durch:
    Einrichten (1302) von Kommunikationsverbindungen zu einem oder mehreren entfernten Servern über eine Kommunikationsvorrichtung, die kommunikativ mit dem mindestens einen Prozessor des zentralen Computersystems gekoppelt ist;
    Erhalten (1304) von historischen Wetterdaten, die auf einen Satz von Flugdaten anwendbar sind, über die Kommunikationsverbindungen, wobei die historischen Wetterdaten dem Satz von Flugdaten zugehörige historische Windgeschwindigkeiten, historische Wolkendeckenbedingungen, historische Sichtbedingungen, historische Niederschlagsbedingungen und historische Temperaturbedingungen beinhalten, wobei die historischen Wetterdaten durch den einen oder die mehreren entfernten Server gespeichert werden, und wobei die Wetterdaten mindestens die historischen Wetterdaten umfassen; und
    Integrieren (1310) der historischen Wetterdaten in den Satz von aggregierten Kontextdaten, wobei das Kl-Modell unter Verwendung des Satzes von aggregierten Kontextdaten, die die historischen Wetterdaten beinhalten, erstellt wird.
  6. Verfahren (1500) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend:
    Erhalten eines Satzes von aggregierten Kontextdaten durch:
    Einrichten (1302) von Kommunikationsverbindungen zu einem oder mehreren entfernten Servern über eine Kommunikationsvorrichtung, die kommunikativ mit dem mindestens einen Prozessor des zentralen Computersystems gekoppelt ist;
    Erhalten (1304) von Flughafen- und Flugverkehrskontroll-(ATC-)Daten, die anwendbar auf einen Satz von Flugdaten sind, über die Kommunikationsverbindungen, wobei die Flughafen- und ATC-Daten mindestens Automatischer-Terminal-Informationsdienst-(ATIS-)Daten, Flughafenspezifikationsdaten, Rollbahnlängendaten, Flughafenankunftsraten-Daten, Flughafenankunftrollzeit-Daten und Flughafenabflugrollzeit-Daten beinhalten, und wobei die Flughafen- und ATC-Daten von dem einen oder den mehreren entfernten Server gespeichert werden; und
    Integrieren (1310) der Flughafen- und ATC-Daten in den Satz von aggregierten Kontextdaten, wobei das Kl-Modell unter Verwendung des Satzes von aggregierten Kontextdaten, die die Flughafen- und ATC-Daten beinhalten, erstellt wird.
  7. Verfahren (1500) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend:
    Erhalten eines Satzes von aggregierten Kontextdaten durch:
    Einrichten (1302) von Kommunikationsverbindungen zu einem oder mehreren entfernten Servern über eine Kommunikationsvorrichtung, die kommunikativ mit dem mindestens einen Prozessor des zentralen Computersystems gekoppelt ist;
    Erhalten (1304) der flugzeug- und flugspezifischen Daten, die anwendbar auf den Satz von Flugdaten sind, über die Kommunikationsverbindungen, wobei die flugzeug- und flugspezifischen Daten mindestens Flugstatusdaten von bordeigenen Flugzeugrecordern, Flugplandaten, Flugzeugzustandsdaten, Daten der zustandsbasierten Wartung (CBM), Flugzeugspezifikationsdaten und Mitteilungen-an-den-Flugzeugführer-(NOTAM-)Daten beinhalten, und wobei die flugzeug- und flugspezifischen Daten von dem einen oder den mehreren entfernten Server gespeichert werden; und
    Integrieren (1310) der flugzeug- und flugspezifischen Daten in den Satz von aggregierten Kontextdaten, wobei das KI-Modell unter Verwendung des Satzes von aggregierten Kontextdaten, die die flugzeug- und flugspezifischen Daten beinhalten, erstellt wird.
  8. Verfahren (1500) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend:
    Erhalten eines Satzes von aggregierten Kontextdaten durch:
    Einrichten (1302) von Kommunikationsverbindungen zu einem oder mehreren entfernten Servern über eine Kommunikationsvorrichtung, die kommunikativ mit dem mindestens einen Prozessor des zentralen Computersystems gekoppelt ist;
    Erhalten (1306), über die Kommunikationsverbindungen, eines ersten Satzes von pilotenspezifischen Daten, die anwendbar auf einen Satz von Flugdaten sind, wobei Daten zum menschlichen Faktor mindestens Pilotenzertifizierungs-Daten, Pilotentrainingsstunden-Daten und Pilotenarbeitsbelastungs-Daten umfassen, und wobei die Daten zum menschlichen Faktor von dem einen oder den mehreren entfernten Servern gespeichert werden;
    Ableiten (1308) eines zweiten Satzes von pilotenspezifischen Daten unter Verwendung des ersten Satzes von pilotenspezifischen Daten, wobei der zweite Satz von pilotenspezifischen Daten einen abgeleiteten Fähigkeitenindex und eine abgeleitete Müdigkeitsmetrik für Piloten, die dem Satz von Flugdaten zugehörig sind, beinhaltet; und
    Integrieren (1312) der Daten zum menschlichen Faktor in den Satz von aggregierten Kontextdaten, wobei die Daten zum menschlichen Faktor den ersten Satz von pilotenspezifischen Daten und den zweiten Satz von pilotenspezifischen Daten umfassen, und wobei das KI-Modell unter Verwendung des Satzes von aggregierten Kontextdaten erstellt wird, der die Daten zum menschlichen Faktor beinhaltet.
  9. Zentrales Computersystem (200-400) zum Erstellen und Verwenden eines Künstliche-Intelligenz-(KI-)Modells, um eine zurückliegende Landungsleistung für ein oder mehrere Flugzeuge zu analysieren, das zentrale Computersystem umfassend:
    ein Systemspeicherelement (204-404);
    eine Kommunikationsvorrichtung (206, 308, 408), die dazu konfiguriert ist, Kommunikationsverbindungen zu einem oder mehreren entfernten Servern über ein Datenkommunikationsnetzwerk einzurichten;
    eine Anzeigevorrichtung (222, 314, 416), die dazu konfiguriert ist, graphische Elemente und Text darzustellen; und
    mindestens einen Prozessor (202-402), der kommunikativ mit dem Systemspeicherelement, der Kommunikationsvorrichtung und der Anzeigevorrichtung gekoppelt ist, wobei der mindestens eine Prozessor dazu konfiguriert ist:
    das KI-Modell auf Basis eines aggregierten Satzes von Landungsleistungsdaten zu erstellen (1502), umfassend historische Landungsdatenparameter für eine Vielzahl von abgeschlossenen Flugzeuglandungen;
    eine Benutzereingabe zu empfangen (1504), die eine der Vielzahl von abgeschlossenen Flugzeuglandungen entsprechend einem Untersatz von dem aggregierten Satz von Landungsleistungsdaten auswählt, über eine Benutzerschnittstelle, die kommunikativ mit dem mindestens einen Prozessor gekoppelt ist;
    das KI-Modell zu verwenden (1506), um eine Bewertung der einen der Vielzahl von abgeschlossenen Flugzeuglandungen und des Untersatzes durchzuführen;
    auf Basis der Bewertung eine oder mehrere wahrscheinliche Ursachen für ein Flugzeugleistungsereignis zu identifizieren (1508), das während der einen der Vielzahl von abgeschlossenen Flugzeuglandungen auftritt; und
    graphische Elemente, die das Flugzeugleistungsereignis wiedergeben, die eine oder die mehreren wahrscheinlichen Ursachen und die eine der Vielzahl von abgeschlossenen Flugzeuglandungen über eine Anzeigevorrichtung darzustellen (1510), die kommunikativ mit dem mindestens einen Prozessor gekoppelt ist.
  10. Zentrales Computersystem (200-400) nach Anspruch 9,
    wobei der mindestens eine Prozessor (202-402) ferner dazu konfiguriert ist, das Kl-Modell durch Folgendes zu erstellen:
    Integrieren eines Maschinenlernen-Frameworks in das Kl-Modell, wobei das Maschinenlernen-Framework mindestens eines von einem künstlichen neuronalen Netzwerk (ANN) oder von Maschinenlernen-Algorithmen umfasst, um das KI-Modell zu erstellen; und
    Trainieren des KI-Modells unter Verwendung eines Satzes von aggregierten Kontextdaten und des Maschinenlernen-Frameworks, um ein trainiertes Kl-Modell zu erzeugen.
  11. Zentrales Computersystem (200-400) nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei der mindestens eine Prozessor (202-402) ferner dazu konfiguriert ist, Arbeitsprozesse durchzuführen, beinhaltend:
    dynamisches Aktualisieren und Verwenden des KI-Modells, durch:
    Erhalten eines neuen Satzes von Kontextdaten, umfassend mindestens eines von einem Flugdaten-Exportdatei-Upload und einem Satz von während des Fluges erhaltenen Echtzeitflugdaten;
    Integrieren des neuen Satzes von Kontextdaten in den aggregierten Satz von Landungsleistungsdaten, um einen aktualisierten Satz von aggregierten Kontextdaten zu erzeugen;
    Aktualisieren des Kl-Modells unter Verwendung des aktualisierten Satzes von aggregierten Kontextdaten, um ein aktualisiertes Kl-Modell zu erstellen; und
    Anwenden des aktualisierten Kl-Modells auf den Satz von Flugdaten, um eine statistische Analyse durchzuführen.
  12. Zentrales Computersystem (200-400) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, ferner umfassend die Benutzerschnittstelle (206-406), die kommunikativ mit dem mindestens einen Prozessor (202-402) gekoppelt ist, wobei die Benutzerschnittstelle dazu konfiguriert ist, Benutzereingabedaten zu empfangen; wobei der mindestens eine Prozessor ferner dazu konfiguriert ist:
    eine Benutzereingabe zu empfangen, die einen oder mehrere Flughäfen und Rollbahnen identifiziert, um über die Benutzerschnittstelle eine statistische Analyse durchzuführen;
    einen Untersatz von Flugdaten zu identifizieren, der auf den einen oder die mehreren Flughäfen und Rollbahnen anwendbar ist;
    das KI-Modell auf den Untersatz der Flugdaten anzuwenden; und
    einen Satz von Ergebnissen auf Basis der statistischen Analyse des Untersatzes der Flugdaten zu erzeugen.
  13. Zentrales Computersystem (200-400) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der mindestens eine Prozessor (202-402) ferner dazu konfiguriert ist:
    einen Satz von Ergebnissen zur Darstellung über eine oder mehrere sekundäre Rechenvorrichtungen, die extern zu dem zentralen Computersystem sind, zu formatieren, wobei die eine oder die mehreren sekundären Rechenvorrichtungen mindestens eines von einer bordeigenen Flugzeugavionikvorrichtung und einer persönlichen Rechenvorrichtung umfassen, das dazu konfiguriert ist, eine Electronic-Flight-Bag-(EFB-)Anwendung zu speichern, zu unterhalten und auszuführen; und
    den Satz von Ergebnissen über die Kommunikationsvorrichtung (206, 308, 408) an die eine oder die mehreren sekundären Rechenvorrichtungen zu übertragen.
  14. Zentrales Computersystem (200-400) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei der mindestens eine Prozessor (202-402) ferner dazu konfiguriert ist:
    eine Web-Anwendung zu hosten, umfassend eine graphische Benutzerschnittstelle (GUI) und eine zugehörige Funktionalität für eine Benutzerinteraktion mit einem Satz von Ergebnissen;
    über die Kommunikationsvorrichtung (206, 308, 408) und das Datenkommunikationsnetzwerk Zugriff auf die Web-Anwendung bereitzustellen;
    Benutzereingabeauswahlen von einem sekundären Computersystem über die Kommunikationsvorrichtung an die Web-Anwendung zu empfangen; und
    als Antwort auf die Benutzereingabeauswahlen die von dem Benutzer ausgewählten Daten über die GUI der Web-Anwendung darzustellen.
  15. Zentrales Computersystem (200-400) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei der mindestens eine Prozessor (202-402) ferner dazu konfiguriert ist, durch Folgendes einen Satz von aggregierten Kontextdaten zu erhalten:
    Einrichten von Kommunikationsverbindungen zu einem oder mehreren entfernten Servern über die Kommunikationsvorrichtung (206, 308, 408);
    Erhalten von historischen Wetterdaten, Flughafen- und Flugverkehrskontroll-(ATC-)Daten und den flugzeug- und flugspezifischen Daten, die anwendbar auf den Satz von Flugdaten sind, über die Kommunikationsverbindungen, wobei die historischen Wetterdaten dem Satz von Flugdaten zugehörige historische Windgeschwindigkeiten, historische Wolkendeckenbedingungen, historische Sichtbedingungen, historische Niederschlagsbedingungen und historische Temperaturbedingungen beinhalten, wobei die Wetterdaten mindestens die historischen Wetterdaten umfassen, wobei die Flughafen- und ATC-Daten mindestens Automatischer-Terminal-Informationsdienst-(ATIS-)Daten, Flughafenspezifikationsdaten, Rollbahnlängendaten, Flughafenankunftsraten-Daten, Flughafenankunftrollzeit-Daten und Flughafenabflugrollzeit-Daten beinhalten und die flugzeug- und flugspezifischen Daten mindestens Flugstatusdaten von bordeigenen Flugzeugrecordern, Flugplandaten, Flugzeugzustandsdaten, Daten der zustandsbasierten Wartung (CBM), Flugzeugspezifikationsdaten und Mitteilungen-an-den-Flugzeugführer-(NOTAM-)Daten beinhalten, und wobei die historischen Wetterdaten, die Flughafen- und ATC-Daten und die flugzeug- und flugspezifischen Daten von dem einen oder den mehreren entfernten Server gespeichert werden; und
    Integrieren der historischen Wetterdaten, der Flughafen- und ATC-Daten und der flugzeug- und flugspezifischen Daten in den Satz von aggregierten Kontextdaten, wobei das KI-Modell unter Verwendung des Satzes von aggregierten Kontextdaten erstellt wird, beinhaltend die historischen Wetterdaten, die Flughafen- und ATC-Daten und die flugzeug- und flugspezifischen Daten.
  16. Zentrales Computersystem (200-400) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei der mindestens eine Prozessor (202-402) ferner dazu konfiguriert ist, durch Folgendes einen Satz von aggregierten Kontextdaten zu erhalten:
    Einrichten von Kommunikationsverbindungen zu einem oder mehreren entfernten Servern über die Kommunikationsvorrichtung (206, 308, 408);
    Erhalten eines ersten Satzes von pilotenspezifischen Daten, die anwendbar auf einen Satz von Flugdaten sind, über die Kommunikationsverbindungen, wobei der erste Satz von pilotenspezifischen Daten mindestens Pilotenzertifizierungs-Daten, Pilotentrainingsstunden-Daten und Pilotenarbeitsbelastungs-Daten umfassen, und wobei der erste Satz von pilotenspezifischen Daten von dem einen oder den mehreren entfernten Servern gespeichert wird;
    Ableiten eines zweiten Satzes von pilotenspezifischen Daten unter Verwendung des ersten Satzes von pilotenspezifischen Daten, wobei der zweite Satz von pilotenspezifischen Daten einen abgeleiteten Fähigkeitenindex und eine abgeleitete Müdigkeitsmetrik für Piloten, die dem Satz von Flugdaten zugehörig sind, beinhaltet; und
    Integrieren des ersten Satzes von pilotenspezifischen Daten und des zweiten Satzes von pilotenspezifischen Daten in den Satz von aggregierten Kontextdaten, wobei Daten zum menschlichen Faktor den ersten Satz von pilotenspezifischen Daten und den zweiten Satz von pilotenspezifischen Daten umfassen, und wobei das KI-Modell unter Verwendung des Satzes von aggregierten Kontextdaten erstellt wird, der die Daten zum menschlichen Faktor beinhaltet.
  17. Nichttransitorisches computerlesbares Medium, das Anweisungen darauf enthält, die bei ihrer Ausführung durch einen Prozessor ein Verfahren wie in einem der Ansprüche 1 bis 8 definiert durchführen.
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